JP2525528B2 - Piezoelectric actuator - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、圧電アクチュエータに
関するものである。圧電アクチュエータは、例えばプリ
ンタ装置のおける印字ピンの駆動用アクチュエータとし
て多用され、かつ、プリンタ装置の超高速化に対する要
求に対処するために、高周波数で応答するアクチュエー
タが求められている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric actuator. Piezoelectric actuators are frequently used, for example, as actuators for driving printing pins in printer devices, and actuators that respond at high frequencies are required to meet the demand for ultra-high speed printer devices.
【０００２】このようなアクチュエータとして、積層型
圧電素子が有望であるが、その使用環境が様々であるこ
とから、劣悪な使用環境下においても、十分な信頼性を
有する圧電アクチュエータが求められている。As such an actuator, a laminated piezoelectric element is promising, but since its use environment is various, a piezoelectric actuator having sufficient reliability even under a bad use environment is demanded. .
【０００３】[0003]
【従来の技術】図５に従来の圧電アクチュエータが示さ
れている。この従来例において、圧電アクチュエータは
複数の圧電素子１、１・・が積層された積層圧電体２を
有し、各圧電素子１の内部電極１０間は、積層圧電体２
の壁面にスクリーン印刷、焼き付けにより形成される外
部電極３により接続される。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional piezoelectric actuator. In this conventional example, the piezoelectric actuator has a laminated piezoelectric body 2 in which a plurality of piezoelectric elements 1, 1 ... Are laminated, and the laminated piezoelectric body 2 is provided between the internal electrodes 10 of each piezoelectric element 1.
Are connected by external electrodes 3 formed by screen printing and baking on the wall surface of the.
【０００４】積層圧電体２の駆動は、各圧電素子１の内
部電極１０間に所定の駆動電圧を印加することにより行
われ、印加電圧を加えるために、外部電極３には、フレ
キシブルケーブル５からなるリード線が接続される。The laminated piezoelectric material 2 is driven by applying a predetermined driving voltage between the internal electrodes 10 of each piezoelectric element 1. In order to apply an applied voltage, the flexible cable 5 is connected to the external electrode 3 from the flexible cable 5. Lead wire is connected.
【０００５】図５（ｂ）は外部電極３とリード線との接
続部の拡大図であり、積層圧電体２の壁面に形成される
外部電極３の先端部には、セラミックスに対しても接合
するハンダを盛って外部電極ランド４が形成され、該外
部電極ランド４上にランド６を接触させた状態でフレキ
シブルケーブル５を載置した後、フレキシブルケーブル
５の外部電極ランド４との接続面と反対面のランド６に
ハンダ１１を盛って両者の半田付けがなされる。FIG. 5 (b) is an enlarged view of the connecting portion between the external electrode 3 and the lead wire. The tip of the external electrode 3 formed on the wall surface of the laminated piezoelectric body 2 is also bonded to ceramics. The external electrode lands 4 are formed by arranging the solder to be placed, and the flexible cable 5 is placed on the external electrode lands 4 in a state where the lands 6 are in contact with the external electrode lands 4. Solder 11 is put on the land 6 on the opposite surface by soldering them together.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例においては、半田付けは、フレキシブルケーブル５を
介して行われる状態であり、外部電極ランド４とフレキ
シブルケーブル５側のランド６との接触部位に十分な熱
が伝達されず、高い接合強度が得られないために、積層
圧電体２をパルス駆動する際の振動によりリード線が脱
離してしまうという欠点を有するものであった。However, in the above-mentioned conventional example, the soldering is carried out through the flexible cable 5, and the contact portion between the external electrode land 4 and the land 6 on the flexible cable 5 side. However, since the sufficient heat cannot be transferred and high bonding strength cannot be obtained, the lead wire is detached due to vibration when the laminated piezoelectric body 2 is pulse-driven.
【０００７】本発明は、以上の欠点を解消すべくなされ
たものであって、リード線の接合強度が高い圧電アクチ
ュエータを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above drawbacks, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator having a high bonding strength of lead wires.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、実施例に対応する図１、図２に示すように、複数
の圧電素子１、１・・を積層して形成された積層圧電体
２の外部電極３の終端部に外部電極ランド４を有し、該
外部電極ランド４にフレキシブルケーブル５を接合して
リード線とする圧電アクチュエータであって、前記フレ
キシブルケーブル５は、平面視リング形状のランド６
と、該ランド６の中心部に開設された孔７にカシメ装着
される金属材料からなる仲介部材８とを有し、前記フレ
キシブルケーブル５のランド６は、仲介部材８を介して
外部電極ランド４に半田付けされる圧電アクチュエータ
を提供することにより達成される。According to the present invention, the above object is formed by laminating a plurality of piezoelectric elements 1, 1, ... As shown in FIGS. 1 and 2 corresponding to the embodiment. A piezoelectric actuator having an external electrode land 4 at a terminal end of an external electrode 3 of a laminated piezoelectric body 2, and connecting a flexible cable 5 to the external electrode land 4 to form a lead wire, wherein the flexible cable 5 is a flat surface. Ring-shaped land 6
And an intermediary member 8 made of a metal material that is caulked into a hole 7 formed in the center of the land 6, and the land 6 of the flexible cable 5 has the external electrode land 4 through the intermediary member 8. This is accomplished by providing a piezoelectric actuator that is soldered to.
【０００９】また、図４に示すように、上記仲介部材８
を、フレキシブルケーブル５のランド６に接触する鍔部
９を有してリベット形状に形成し、ランド６の中心部に
開設された孔７に圧入するように構成することも可能で
ある。Further, as shown in FIG. 4, the intermediary member 8 is used.
It is also possible to form the rivet into a rivet shape having a collar portion 9 that comes into contact with the land 6 of the flexible cable 5 and press-fit it into a hole 7 formed in the center portion of the land 6.
【００１０】[0010]
【作用】本発明において、フレキシブルケーブル５の接
合は、金属材料により形成される仲介部材８を介して行
われる。この結果、半田付け作業時に熱が外部電極ラン
ド４との接触部位に十分に供給されることとなり、接合
強度が向上する。In the present invention, the flexible cable 5 is joined through the intermediary member 8 made of a metal material. As a result, heat is sufficiently supplied to the contact portion with the external electrode land 4 during the soldering work, and the joint strength is improved.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。本発明に係る圧電アクチュエ
ータを図１に示す。この圧電アクチュエータは、積層圧
電体２と、この積層圧電体２の下端部から引き出される
リード線５とからなる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. A piezoelectric actuator according to the present invention is shown in FIG. This piezoelectric actuator includes a laminated piezoelectric body 2 and a lead wire 5 drawn out from a lower end portion of the laminated piezoelectric body 2.
【００１２】積層圧電体２は、セラミックス焼成工程を
経て形成されるもので、例えば、ＰＺＴ等の粉末と、適
宜の焼成助剤、および成形助剤との混合物をスラリー状
に混練した後、シート状に成形し、さらに、その表裏両
面に銀電極材を塗布したグリーンシートを複数枚積層し
た後、焼成炉において適宜温度で焼成して焼成ブロック
を形成し、必要な分極処理を行うことにより形成され
る。The laminated piezoelectric body 2 is formed through a ceramics firing process, and for example, a mixture of powder such as PZT, an appropriate firing aid, and a molding aid is kneaded into a slurry and then a sheet is formed. Formed by stacking a plurality of green sheets coated with silver electrode material on both front and back sides, firing at an appropriate temperature in a firing furnace to form a firing block, and performing the necessary polarization treatment. To be done.
【００１３】以上のようにして形成された積層圧電体２
は、圧電素子１間に内部電極１０を有しており、内部電
極１０同士は、積層圧電体２の対向２壁面に配置される
外部電極３により接続される。この外部電極３は、積層
圧電体２の壁面に導電材をシルク印刷した後、焼き付け
して形成されており、上記内部電極１０は、１個おきに
同一の外部電極３により接続されており、非接続部分に
は、絶縁体１２が設けられる。Multilayer piezoelectric body 2 formed as described above
Has an internal electrode 10 between the piezoelectric elements 1, and the internal electrodes 10 are connected to each other by an external electrode 3 disposed on the wall surface of the laminated piezoelectric body 2 facing two. The external electrodes 3 are formed by silk-printing a conductive material on the wall surface of the laminated piezoelectric body 2 and then baking the conductive material, and every other internal electrode 10 is connected by the same external electrode 3. The insulator 12 is provided in the non-connection portion.
【００１４】上記外部電極３とリード線５との接合部の
詳細を図に示す。先ず、積層圧電体２の壁面で、外部電
極３の下端には、セラミックスに対しても接合性を有す
る半田材が盛られて、外部電極ランド４が形成され、リ
ード線を構成するフレキシブルケーブル５の終端部に
は、この外部電極ランド４に対応したランド６が表裏面
に形成される（図３参照）。The details of the joint between the external electrode 3 and the lead wire 5 are shown in the drawings. First, on the wall surface of the laminated piezoelectric body 2, at the lower end of the external electrode 3, a solder material having a bonding property to ceramics is laid to form the external electrode land 4, and the flexible cable 5 forming a lead wire. The lands 6 corresponding to the external electrode lands 4 are formed on the front and back surfaces at the terminal end of the (see FIG. 3).
【００１５】このランド６は、平面視においてリング形
状に形成されており、その中心部に孔７が開設される。
一方、仲介部材８は、銅等の電気良導体で、かつ、熱伝
導性の良好な金属材で形成された部材であり、一端部に
鍔部９を有してリベット形状に形成されている。また、
この仲介部材８には、はんだメッキをすることにより予
備半田が施されており、先ず、その軸部８ａをフレキシ
ブルケーブル５の孔７に挿通させた後、反対端をカシメ
ることにより、フレキシブルケーブル５に固定される。The land 6 is formed in a ring shape in a plan view, and a hole 7 is opened at the center thereof.
On the other hand, the intermediary member 8 is a member made of a good electric conductor such as copper and a metal material having good thermal conductivity, and has a rivet shape with a flange 9 at one end. Also,
Preliminary solder is applied to the intermediary member 8 by plating it with solder. First, the shaft portion 8a is inserted into the hole 7 of the flexible cable 5, and then the opposite end is swaged to form the flexible cable. It is fixed at 5.
【００１６】かかるフレキシブルケーブル５の積層圧電
体２への接合は、先ず、フレキシブルケーブル５に固定
された仲介部材８の鍔部９、あるいはカシメ部１３を積
層圧電体２の外部電極ランド４に当接させ、次いで、仲
介部材８の反対面にハンダ１１を盛ると、半田付け治具
のヘッドの熱量は、速やかに仲介部材８を介して積層圧
電体２との接触界面に達し、外部電極ランド４を溶融さ
せる。In order to bond the flexible cable 5 to the laminated piezoelectric body 2, first, the collar portion 9 or the crimped portion 13 of the intermediary member 8 fixed to the flexible cable 5 is applied to the external electrode land 4 of the laminated piezoelectric body 2. Then, when the solder 11 is placed on the opposite surface of the intermediary member 8, the amount of heat of the head of the soldering jig quickly reaches the contact interface with the laminated piezoelectric body 2 via the intermediary member 8 and the external electrode land. 4. Melt 4.
【００１７】本発明の他の実施例を図４に示す。この実
施例において、仲介部材８の軸部８ａは、フレキシブル
ケーブル５のランド６の内径よりやや大きな径で形成さ
れており、鍔部９を外部電極ランド４側に向けた状態で
圧入され、圧入状態のまま半田付け工程に供給される。
以上のように構成することにより、フレキシブルケーブ
ル５への仲介部材８の装着作業性が向上する。Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, the shaft portion 8a of the intermediary member 8 is formed with a diameter slightly larger than the inner diameter of the land 6 of the flexible cable 5, and is press-fitted with the collar portion 9 facing the external electrode land 4 side. It is supplied to the soldering process as it is.
With the above configuration, workability of mounting the intermediary member 8 on the flexible cable 5 is improved.
【００１８】なお、この場合、仲介部材８の保持力を高
め、半田付け工程への搬送途中等における仲介部材８の
脱落を防止するために、仲介部材８の軸部８ａにローレ
ット加工を施すこともできる。In this case, in order to increase the holding force of the intermediary member 8 and prevent the intermediary member 8 from falling off during the soldering process, the shaft portion 8a of the intermediary member 8 is knurled. You can also
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による圧電アクチュエータによれば、リード線の積層圧
電体への固定強度を高めることができる。As is apparent from the above description, according to the piezoelectric actuator of the present invention, the fixing strength of the lead wire to the laminated piezoelectric material can be increased.
【図１】本発明の実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１の要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of FIG.
【図３】フレキシブルケーブルを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a flexible cable.
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図５】従来例を示す図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は
要部断面図である。5A and 5B are views showing a conventional example, in which FIG. 5A is an overall view, and FIG.
１ 圧電素子 ２ 積層圧電体 ３ 外部電極 ４ 外部電極ランド ５ フレキシブルケーブル ６ ランド ７ 孔 ８ 仲介部材 ８ａ 軸部 ９ 鍔部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric element 2 Multilayer piezoelectric body 3 External electrode 4 External electrode land 5 Flexible cable 6 Land 7 Hole 8 Intermediary member 8a Shaft part 9 Collar part
Claims (3)
成された積層圧電体(２)の外部電極(３)の終端部に外部
電極ランド(４)を有し、該外部電極ランド(４)にフレキ
シブルケーブル(５)を接合してリード線とする圧電アク
チュエータであって、 前記フレキシブルケーブル(５)は、平面視リング形状の
ランド(６)と、該ランド(６)の中心部に開設された孔
(７)にカシメ装着される金属材料からなる仲介部材(８)
とを有し、 前記フレキシブルケーブル(５)のランド(６)は、仲介部
材(８)を介して外部電極ランド(４)に半田付けされる圧
電アクチュエータ。1. A laminated piezoelectric body (2) formed by laminating a plurality of piezoelectric elements (1, 1 ...) Having an external electrode land (4) at the end portion of an external electrode (3), A piezoelectric actuator in which a flexible cable (5) is joined to an external electrode land (4) to form a lead wire, wherein the flexible cable (5) includes a ring-shaped land (6) in plan view and the land (6). A hole opened in the center of
Intermediary member (8) made of a metal material to be caulked to (7)
And a land (6) of the flexible cable (5), which is soldered to the external electrode land (4) via an intermediary member (8).
成された積層圧電体(２)の外部電極(３)の終端部に外部
電極ランド(４)を有し、該外部電極ランド(４)にフレキ
シブルケーブル(５)を接合してリード線とする圧電アク
チュエータであって、 前記フレキシブルケーブル(５)は、平面視リング形状の
ランド(６)と、該ランド(６)に接触する鍔部(９)を有し
てリベット形状に形成され、前記ランド(６)の中心部に
開設された孔(７)に圧入される金属材料からなる仲介部
材(８)とを有し、 前記フレキシブルケーブル(５)のランド(６)は、仲介部
材(８)を介して外部電極ランド(４)に半田付けされる圧
電アクチュエータ。2. A laminated piezoelectric body (2) formed by laminating a plurality of piezoelectric elements (1, 1 ...) Having an external electrode land (4) at the end portion of an external electrode (3), A piezoelectric actuator in which a flexible cable (5) is joined to an external electrode land (4) to form a lead wire, the flexible cable (5) including a land (6) having a ring shape in plan view, and the land (6). And a mediating member (8) made of a metal material, which is formed into a rivet shape and has a collar portion (9) contacting with, and is press-fitted into a hole (7) opened in the center of the land (6). The lands (6) of the flexible cable (5) are soldered to the external electrode lands (4) via the intermediary member (8).
レット加工が施されている請求項２記載の圧電アクチュ
エータ。3. The piezoelectric actuator according to claim 2, wherein the shaft portion (8a) of the intermediary member (8) is knurled.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960423 |
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